در مورد پاور سوئیچینگ چه می دانید؟ قسمت اول

در مورد پاور سوئیچینگ چه می دانید؟

منبع تغذیه یا همان پاور سوئیچینگ فرمتی است که با توجه به پیشرفت های حاصل شده در دنیای امروزه هر مدار الکترونیکی یا سیستم الکترونیکی به آن نیاز دارد.

هر پاور سوئیچینگ دارای خصوصیات زیر می باشد 

• ابعاد
• اندازه فیزیکی بسیار کم و کوچک
• میزان راندمان بسیار بالا و قابل توجه
• میزان توان اتلافی بسیار کم 
• سطح ولتاژ یا جریان کنترل شونده

این خصوصیاتی که عنوان کردیم  مربوط به پاور سوئیچینگ می باشند و این خصوصیات در مورد ترانس های سیم پیچ دار سنتی صدق نمی کند و آنها این ویژگی ها را نداشتند.

در انواع مختلف پاور سوئیچینگ می توانند  انواع مختلف تغییر توان الکترونیکی را به انجام رساند که می توانند

• جریان متناوب را به جریان مستقیم 
• جریان مستقیم را به جریان متناوب  
• جریان متناوب را به جریان متناوب 
• جریان مستقیم را به جریان مستقیم تبدیل کنند.

معرفی پاور سوئیچینگ

 منبع تغذیه سوئیچینگ یا همان  پاور سوئیچینگ یک منبع تغذیه الکتریکی می باشند که در میان قطعات تشکیل دهنده خود یک تنظیم کننده جریان دارند.

این تنظیم کننده میتواند راندمان پاور سوئیچینگ را در حد زیاد بالا ببرد و کارایی زیادی در هنگام تغییر توان الکتریکی دارد.

پاور سوئیچینگ ها نیز همانند انواع دیگر منابع تغذیه یک توان را از یک منبع دریافت کرده و به مصرف کننده می رسانند و در این میان میزان و مشخصات ولتاژ و جریان را در صورت مورد نیاز تغییر می دهند

این نوع از منابع تغذیه اصولا در زمانی که به ولتاژ ثابت نیاز می باشد به کار گرفته می شود.

در انواع مختلف پاور سوئیچینگ ها اصولا یک ترانزیستور به کار برده می شود که فرکانس آن چیزی در حدود ۵۰ کیلو هرتز می باشد و به عنوان یک کلید قطع و وصل عمل می‌کند ٬ولی در انواع مختلف منبع تغذیه خطی چنین چیزی(ترانزیستوری) به کار برده نمی شود.

در انواع مختلف منابع تغذیه خطی برای اینکه به توان  به ولتاژ دلخواه و مناسب دست پیدا کرد باید مقداری از ولتاژ ورودی به وسیله ترانزیستور تلف شود، اما برای رسیدن به ولتاژ دلخواه در پاور سوئیچینگ این گونه نمی باشد و یکی از مهمترین مزیت هایی که پاور سوئیچینگ ها به آن معروف می باشند راندمان بالا و میزان توان اتلافی بسیار کم در هنگام استفاده از این وسیله می باشد.

پاور سوئیچینگ ها دارای ساخت و طراحی پیچیده تری نسبت به منابع تغذیه خطی می باشند در صورتی که جریان ها و منابع ورودی به پاور سوئیچینگ به صورت اصولی و درست تحت فیلترینگ قرار نگیرند می تواند هارمونی لازم را از بین برده و نویزهایی در مدار به وجود آید.

کاربردهای مدلهای مختلف منبع سوئیچینگ

یکی از ساده ترین و در عین حال متداول ترین مدل های پاور سوئیچینگ رگلاتورهای خطی می باشند.

این رگولاتورها اصولا از یک ترانزیستور و یک سیستم کنترلی تشکیل می شوند که وظیفه تثبیت ولتاژ خروجی را بر عهده دارد.

ترانزیستور موجود در این نوع از پاور سوئیچینگ ها از نوع خطی می باشد که باعث به هدر رفتن توان ورودی پاور سوئیچینگ می شوند.

پاور سوئیچینگ منابعی هستند که زمان زیادی از اختراع آنها می گذرد و در طی این زمان که مورد استفاده در زمینه های مختلف قرار گرفته اند توانسته اند محبوبیت بسیار زیادی برای خود ایجاد کنند و

این محبوبیت به خاطره مزایایی است که پاور سوئیچینگ در اختیار مصرف کننده خود قرار می دهد که از جمله می توان به افزایش کارایی و بازده و در عین حال کاهش هزینه ها، به کارگیری گسترده آنها در زمینه های مختلف مانند، استفاده به عنوان مدارهای تامین کننده، ولتاژ مورد نیاز در منبع تغذیه کامپیوترها٬مادربرد ها٬ پردازنده ها و همچنین استفاده به عنوان منبع تغذیه موبایل ها و پنل های خورشیدی ، استفاده از انها در شارژرها به عنوان منبع تغذیه اشاره کرد.

مزایای استفاده از پاور سوئیچینگ

از مهم ترین مزایای استفاده از منبع تغذیه سوئیچینگ بازدهی و راندمان بالای انواع مختلف آن می باشد. مشکلی که امروزه بشر با آن دست و پنجه نرم می کند کاهش روز افزون سطح انرژی است بنابراین بشر همیشه  به فکر بوده تا بتواند با استفاده از فرآیندهایی در مصرف انرژی بیشتر از قبل صرفه جویی کند وبتواند بهتر میزان مصرف انرژی الکتریکی را مدیریت کند پس استفاده از پاور سوئیچینگ ها به عنوان منبع تغذیه می تواند تا حد زیادی میزان مصرف انرژی را کاهش دهد.

یکی دیگر از مزایای پاور سوئیچینگ ها کاهش قیمت قطعات به کار رفته در مدار و سیستم های الکتریکی می باشد٬ به طور مثال، وقتی که از یک رگولاتور ۵ ولت استفاده می‌کنید هزینه بسیار زیادی را در مقایسه با استفاده از یک پاور سوئیچینگ مبدل جریان متناوب پرداخت کنید.

از دیگر مشخصات بارز پاور سوئیچینگ ها تداخل فرکانسی است که می توانند ایجاد نمایند. وقتی که شما از یک رگلاتور از نوع پاور سوئیچینگ به جای استفاده از رگلاتورهای خطی سنتی استفاده می کنید، رگلاتور پاور سوئیچینگ ها به خاطره  اینکه فرکانس سوئیچینگ ایجاد می کنند می توانند هماهنگی و هارمونی بسیار زیادی ایجاد کرده و در نتیجه باعث تداخل فرکانسی شوند

البته اگرکه مدار مورد استفاده شما نسبت به تداخل فرکانسی حساس بوده وبا آن سازگار نیست بهتر می باشد که از همان رگلاتور های خطی سنتی استفاده کنید و نیاز خود را برطرف سازید. در شرایطی که یک رگولاتور خطی نیازهای شما را برطرف نمی‌کند و تداخل فرکانس مورد نظر شما را ایجاد نمی کند٬ بهتر است که از یک رگلاتور پاور سوئیچینگ استفاده کنید و در مدار مورد نظر خود از فیلترهای کاهش نویز مناسب استفاده کرده  تا اندازه هارمونیک و نویز موجود در مدار مورد نظر شما به میزان دلخواه شما رسیده و کاهش پیدا کند

برای دیدن قسمت دوم این مقاله کلیک کنید